COMPARACIÓN DE LA CALIDAD CRISTALINA ENTRE OBLEAS DE CdSe MONOCRISTALINO OBTENIDAS POR CVT Y POR HPB

R. D´ELÍA; MYRIAM H. AGUIRRE; EDUARDO A. HEREDIA; M.C. DI STEFANO; JAVIER NUÑEZ GARCÍA; ADRIANO GERACI; ALFREDO TOLLEY; A. M. MARTÍNEZ; E. CABANILLAS; H. CÁNEPA; C. BOJORGE; A. B. TRIGUBÓ

Bariloche, Pcia. de Rio Negro

Congreso; 4° Congreso de la Asociación Argentina de Microscopía (SAMIC 2016); 2016

Asociación Argentina de Microscopía SAMIC

El seleniuro de cadmio (CdSe) esun compuesto semiconductor II-VI con un ancho de banda de energía prohibida de1,67 eV (≈300 K) y un alto poder de frenado para la radiación nuclear. Suestructura cristalina es hexagonal (wurtzita) y se lo utiliza en celdassolares, transistores, diodos emisores de luz, dispositivoselectroluminiscentes, detectores de radiación nuclear a temperatura ambiente ydispositivos ópticos no lineales [1]. Se lo emplea también como sustrato parael crecimiento epitaxial de HgCdSe [2]. La calidad de los dispositivos que sefabrican con este material depende críticamente de sus propiedades. Tendiente alograr la máxima eficiencia, nuestro trabajo se focalizó en controlar losprocesos físicoquímicos involucrados durante el crecimiento y en optimizar lastécnicas de evaluación de la calidad cristalina del material obtenido. Sediseñó y construyó un horno tubular para la obtención de lingotesmonocristalinos de CdSe (Figura 1a) mediante el método de Transporte Físico. Seestablecieron los perfiles de temperatura y velocidades de crecimiento quepermiten obtener la mejor calidad cristalina. El Cd y Sefueron adquiridos en ALFA AESAR (Puratronic), el primero con seis (6) nueves depureza y el segundo con cinco (5), niveles máximos de pureza obteniblescomercialmente en estos elementos. Como ambos se presentan opacos por sucontacto con el oxígeno de la atmósfera, cada uno de ellos fue destilado porseparado en vacío dinámico para eliminar los óxidos y aumentar además losniveles de pureza para mejorar las propiedades eléctricas del semiconductorsintetizado. El CdSe policristalino fue sintetizado calentando losconstituyentes en una cápsula cerrada de vidrio de sílice de gran pureza, enalto vacío, hasta su punto de fusión utilizando para ello un soplete alimentadocon metano, propano y oxígeno. La evaluación de la calidad cristalina seefectuó por revelado químico [3] sobre la superficie basal (0001) hallada en ellingote mediante la técnica de Laue. La densidad de dislocaciones ydesorientación entre subgranos contiguos se determinó estadísticamenteutilizando micrografías ópticas ó electrónicas de barrido (Figura 2a). En elprimer caso se determinó estadísticamente por contaje sobre las micrografíastomadas sobre toda la superficie de las muestras y en el segundo caso aplicandola aproximación de Read Shockley repitiendo las condiciones anteriores (Tabla1). Se estudió la calidad estructural del material obtenido utilizandomicroscopía electrónica de transmisión (Figura 3a, Figura 4). Para ello fuenecesario adelgazar las muestras mediante desbastado mecánico y adelgazamientoiónico. Se efectuaron idénticos estudios con una oblea monocristalina comercialdel mismo material obtenido por High Pressure Bridgman (HPB) (Figura 1b, 2b, 3b).Se compararon los resultados obtenidos (Tabla 1). La calidad cristalina de ambasmuestras resultó adecuada para su uso en la fabricación de dispositivos. Laaplicación de la técnica de microscopía electrónica de transmisión confirmóestos resultados.